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集成电路封装技术

在电子学金字塔中的位置既是金字塔的尖顶又是金字

塔的基座。说它同时处在这两种位置都有很充分的根据。从

电子元器件（如晶体管）的密度这个角度上来说，IC代表了

电子学的尖端。但是IC又是一个起始点，是一种基本结构

单元，是组成我们生活中大多数电子系统的基础。同样，IC

不仅仅是单块芯片或者基本电子结构，IC的种类千差万别

（模拟电路、数字电路、射频电路、传感器等），因而对于

封装的需求和要求也各不相同。本文对IC封装技术做了全

面的回顾，以粗线条的方式介绍了制造这些不可缺少的封装

结构时用到的各种材料和工艺。

集成电路封装还必须充分地适应电子整机的需要和发

展。由于各类电子设备、仪器仪表的功能不同，其总体结构

和组装要求也往往不尽相同。因此，集成电路封装必须多种

多样，才足以满足各种整机的需要。

集成电路封装是伴随集成电路的发展而前进的。随着

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宇航、航空、机械、轻工、化工等各个行业的不断发展，整

机也向着多功能、小型化方向变化。这样，就要求集成电路

的集成度越来越高，功能越来越复杂。相应地要求集成电路

封装密度越来越大，引线数越来越多，而体积越来越小，重

量越来越轻，更新换代越来越快，封装结构的合理性和科学

性将直接影响集成电路的质量。因此，对于集成电路的制造

者和使用者，除了掌握各类集成电路的性能参数和识别引线

排列外，还要对集成电路各种封装的外形尺寸、公差配合、

结构特点和封装材料等知识有一个系统的认识和了解。以便

使集成电路制造者不因选用封装不当而降低集成电路性能;

也使集成电路使用者在采用集成电路进行征集设计和组装

时，合理进行平面布局、空间占用，做到选型恰当、应用合

理。为什么要对芯片进行封装？

任何事物都有其存在的道理，芯片封装的意义又体现

在哪里呢？从业内普遍认识来看，芯片封装主要具备以下四

个方面的作用：固定引脚系统、物理性保护、环境性保护和

增强散热。下面我们就这四方面做一个简单描述。

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1.固定引脚系统

要让芯片正常工作，就必须与外部设备进行数据交换，

而封装最重要的意义便体现在这里。当然，我们不可能将芯

片内的引脚直接与电路板等连接，因为这部分金属线相当

细，通常情况下小于1.5微米（μm），而且多数情况下只有

1.0微米。但通过封装以后，将外部引脚用金属铜与内部引

脚焊接起来，芯片便可以通过外部引脚间接地与电路板连接

以起到数据交换的作用。

外部引脚系统通常使用两种不同的合金——铁镍合金

及铜合金，前者可用于高强度以及高稳定性的场合，而后者

具有导电性和导热性较好的优势。具体选用何种引脚系统可

根据实际情况来定。

2.物理性保护芯片通过封装以后可以免受微粒等物

质的污染和外界对它的损害。实现物理性保护的主要方法是

将芯片固定于一个特定的芯片安装区域，并用适当的封装外

壳将芯片、芯片连线以及相关引脚封闭起来，从而达到保护

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的目的。应用领域的不同，对于芯片封装的等级要求也不尽

相同，当然，消费类产品要求最低。